В статье исследуется кинетика процесса распространения трещин в основных конструктивных элементах и сварных соединениях опорных блоков морских стационарных платформ. Приводится описание процессов усталости металла применительно к морским платформам. Дается определение коэффициента интенсивности напряжений и приводятся методы его расчета для некоторых случаев. Основываясь на анализе научных исследований, автор приводит методы, позволяющие рассчитать два важнейших параметра, описывающих кинетику развития трещин применительно к элементам и сварным соединениям морской стационарной платформы, а именно методы расчета порогового и критического коэффициентов интенсивности напряжений. На основе проведенных исследований автором построена кинетическая диаграмма развития усталостных трещин применительно к элементам и сварным соединениям опорных блоков морских стационарных платформ. Помимо этого, автором приводятся уравнения, при помощи которых возможно определить скорость роста усталостной трещины на различных участках кинетической диаграммы.
The article investigates the kinetics of propagation of cracks in main structural components and welds of the support blocks of fixed offshore platforms. Describes the process of metal fatigue in relation to offshore instalations. The definition of the stress intensity factor and describes the methods of calculation for some cases. Based on the analysis of scientific studies, the author provides methods allowing to calculate two Vanesa parameter describing the kinetics of crack propagation in relation to the elements and welded joints of offshore fixed platforms, namely the methods of calculation of threshold and critical stress intensity factor. On the basis of the conducted research the author constructed the kinetic chart of the development of fatigue cracks in relation to the elements and welded joints of the supporting blocks of fixed offshore platforms. In addition, the author gives the equation in which it is possible to determine the growth rate of fatigue cracks in various areas of the kinetic diagram.
1. Бородавкин П.П. Морские нефтегазовые сооружения: учебник для вузов. Ч. 1. Конструирование. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006. – 555 с.
2. Броек Д. Основы механики разрушения. — М.: Высшая школа, 1980. — 368 с.
3. Губайдулин Р.Г., Губайдулин М.Р., Тиньгаев А.К. Определение остаточного ресурса опорного блока морской стационарной платформы. // Академический вестник УралНИИпроект РААСН, № 2012. — № 1. — С. 80–85.
4. Матохин Г.В., Воробьёв А.Ю., Игуменов А.А. Расчетная оценка пределов выносливости сталей в зоне концентратора напряжений // Вестник инженерной школы ДВФУ. 2013. — № 2. — С. 1–5.
5. Мамаева Е.И., Чуваев С.В. и др. Расчетные зависимости для оценки скорости роста усталостных трещин в низколегированных сталях// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. — № 3. — С. 38–46.
6. Мураками Ю. Справочник коэффициентов интенсивности напряжений: в 2 т. Пер. с англ. М. 1990. — 1014 с.
7. СП 38.13330.2010 «СНиП 2.06.04-82» Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Минрегион России. – 2011. – 116 с.
8. Староконь И.В. Теоретические основы и практические результаты исследования напряженного состояния опорных блоков морских стационарных платформ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 12–5. – С. 941–946.
9. Староконь И.В. Методика исследования напряженного состояния сварных соединений опорных блоков морских стационарных платформ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10 (15). – С. 3394–3399.
10. Староконь И.В. Основы теории и практики образования усталостных трещин на морских нефтегазовых сооружениях // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 4; URL: www.science-education.ru/104-6605.
11. Староконь И.В. О влиянии коррозионного воздействия на развитие усталостных трещин на морских нефтегазовых сооружениях // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 11–5. – С. 1214–1219.
12. Трощенко В.Т., Сосновский Л.А. Сопротивление усталости металлов и сплавов. Киев: Наукова думка. 1987. — 1238 с.